寒假培优练 第03讲 电动机与发电机（预习）-2024-2025学年八年级科学浙教版

【创意双减 精彩寒假】 八年级科学寒假培优练 第03讲 电动机与发电机（预习） 01 磁场对通电导线的作用 1．（23-24八下·杭州期中）用如图所示的材料做成一个简单的电动机。螺丝钉的尾端吸着磁铁，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述错误的是（　　） A．若将电池替换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度加快 B．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉会反向转动 C．若仅将纽扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），螺丝钉会反向转动 D．工作时将机械能转化为电能 【答案】D 【详解】电动机原理是通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。 A．若将电池替换成电压更大的电池，电流变大，通电导线在磁场中要受到力的作用变大，螺丝钉转动速度加快，故A正确，A不符合题意； B．若仅改变电源正负极方向，电流方向改变，螺丝钉会反向转动，故B正确，B不符合题意； C．若仅将纽扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），磁场方向改变，螺丝钉会反向转动，故C正确，C不符合题意； D．工作时将电能转化为机械能，故D错误，D符合题意。 故选D。 2．（23-24八下·杭州·阶段练习）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择 （填“铁”或“铝”）棒为好； （2）在（1）中提供的金属棒中，选择合适金属棒ab进行实验，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，然后小明仅对调磁极位置，再闭合开关，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可得的结论是 ； （3）然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小明这样的操作存在的问题是 ； （4）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将金属棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒（已知铜的密度均大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。实验过程中，小明可根据 来推断通电导线在磁场中的受力大小。 【答案】 铝 磁场对通电导线的作用方向与磁场方向有关 没有改变金属棒中的电流方向 导线的偏转角度大小 【详解】（1）[1]在实验过程中，铁棒会受到磁场的吸引，从而对实验产生影响，为了排除其他因素的干扰，应选择铝棒为好，铝不能被磁化。 （2）[2]对调磁极位置，磁场方向发生改变，由此可知， 磁场对通电导线的作用方向与磁场方向有关 。 （3）[3]当金属棒的两端调转时，通过金属棒的电流方向没有改变，因此受力方向不变 （4）[4]实验过程中，小明可根据导线的偏转角度大小来推断通电导线在磁场中的受力大小。 02 直流电动机的原理 3．（22-23八下·温州期中）如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（　　） A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象 B．支架是用绝缘体做成的 C．线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动 D．该模型是利用电磁感应的原理工作的 【答案】A 【详解】AC．将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，线圈在转动的过程中，电流的方向不变，只有半周有电流，线圈由于具有惯性能持续地转动下去，故A正确，C错误； B．实验中需要用支架连接线圈和电源，则支架是用导体制成的，故B错误； D．电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动，故D错误。 故选 A。 4．（23-24八下·杭州期中）图中是小保制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将电能转化为机械能    ` D．增大线圈中的电流可改变转动方向 【答案】C 【详解】A．此实验利用通电线圈在磁场中受到力的作用，即电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动，故A错误； B．由于线圈中有一端的漆只刮掉半周，会出现电路中无电流状态，当线圈转到该位置处，由于线圈中无电流，所以不会受到磁场力的作用，故B错误； C．电动机消耗电能而转动起来，能量转化为电能转化为机械能，故C正确； D．增大线圈中的电流，会改变线圈受到磁场力的大小，而不会改变受力的方向，故D错误。 故选C。 5．（23-24八下·台州期中）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 【答案】B 【详解】①②螺旋线圈和结合体构成一个闭合回路，强磁铁与线圈在任何位置都应该保持良好的接触，①错误，②正确；③④当吸附着磁铁的电池进入线圈后，线圈中有电流通过，通电线圈会产生磁场，“结合体”在线圈所形成的磁场中受到磁场力的作用，这样“结合体”就会在螺旋线圈中运动，③正确，④错误。故B正确，ACD错误。 故选B。 6．（23-24八下·温州期中）如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 (1)直流电动机的工作原理是 ； (2)通过改变 方向，可以改变线圈的转动方向； (3)为了能够顺利转动，漆包线绕成的矩形线圈可以选择哪些材料？________（可多选） A．铜 B．铁 C．铝 D．镍 (4)如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因 。 【答案】(1)通电线圈在磁场中受力转动 (2)电流方向/磁场方向 (3)AC (4)磁场太弱或电流太小或线圈处于平衡位置或轴与支架间的摩擦力太大（合理即可） 【详解】（1）通电导线在磁场中受力的作用而运动，直流电动机的工作原理是：通电线圈在磁场中受力转动。 （2）要改变线圈的转动方向，就要改变线圈的受力方向，而线圈的受力方向由磁场方向和电流方向来决定，因此可改变磁场方向或电流方向来改变线圈的转动方向。 （3）为了能够顺利转动，漆包线绕成的矩形线圈可以选择磁体无法吸引的材料，如铜，铝等，故选AC。 （4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，可排除无电流的情况，可能是磁场太弱，也可能是电流太小或线圈处于平衡位置或轴与支架间的摩擦力太大。 03 电磁感应 7．（23-24八下·温州期中）某品牌的电动车，在减速的过程中能够实现“能量回收”，为电池充电。下列选项中能模拟“能量回收”原理的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】解：在减速的过程中，汽车电动机“变身”为发电机，将汽车机械能转化为电能实现“能量回收”，利用的是电磁感应的原理； AC、图中导体ab在磁场中没有做切割磁感线运动，不会产生感应电流，故AC错误； B、图中导体ab在磁场中做切割磁感线运动，但开关没有闭合，不会产生感应电流，故B错误； D、图中闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动，导体ab中会产生感应电流，故D正确。 8．（21-22八下·温州期中）如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】电动平衡车的电动机工作时，消耗电能，获得机械能，因此是将电能转化为机械能，从而获得动力； A．图中是奥斯特实验，说明通电导体的周围有磁场，是电流的磁效应，故A不符合题意； B．通电导体在磁场中受力的作用，电能转化为机械能，与电动机工作原理相同，所以与电动平衡车驱动前行过程原理相同，故B符合题意； C．图中是电磁感应原理，将机械能转化为电能，与发电机的工作原理相同，故C不符合题意； D．图中是研究通电螺线管周围的磁场分布情况，故D不符合题意。 故选B。 9．（18-19七·期末）如下图所示左，弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁，将一只方框形线圈放在磁铁的两极之间，螺线管AB与方框线相连接。若方框线圈不动，将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，则下列说法中正确的是（          ） A．螺线管的A端始终是N极 B．螺线管的B端始终是N极 C．螺线管周围的磁场不断变化 D．螺线管周围没有磁场 【答案】C 【详解】将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，蹄形磁铁将会上下移动，导致方框线圈切割磁感线产生感应电流，由此可知螺线管周围有磁场，而蹄形磁铁上下移动的时候，蹄形磁铁周围的磁场是不断变化的，产生感应电流的方向发生改变，因此螺线管两端的磁极也是不断发生变化的，因此不会是螺线管的A端始终是N极，B端始终是N极，故选C。 10．（23-24八下·杭州期中）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的是（　　） A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B．只要有线圈，即使没有磁体，电吉他也能正常工作 C．改变线圈数或改变磁场方向都可以改变线圈中的感应电流大小 D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 【答案】D 【详解】A．铜不可以被磁化，则选用铜质弦，电吉他不能正常工作，故A错误； B．取走磁体，就没有磁场，振弦不能切刮磁感线产生电流，电古他将不能正常工作，故B错误； C．增加线圈匝数，可增加电磁感应所产生的电压，在电路的总电阻不变时，可以增大线圈中的感应电流，改变磁场方向，不能改变电流大小，故C错误； D．弦振动过程中，磁场方向不变，弦的运动方向会不断变化，则线圈中的电流方向不断变化，故D正确。 故选D。 11．（22-23八下·期中）小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（    ） A．甲电机都相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同 B．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动 C．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动 D．乙电机都相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同 【答案】B 【详解】据图可知，右边的电路有电源，当乙电路闭合后，乙会转动，说明乙是电动机，电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的； 乙转动同时会带动甲转动，由于电动机内部是有磁场和线圈组成，所以甲在乙的带动下，线圈会做切割磁感线运动，故甲相当于一个发电机，发电机是根据电磁感应现象制成的，故B正确，ACD错误。 故选B。 12．（23-24八下·金华期中）如图所示是手机无线充电的原理简化图，当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场。当手机放在充电器上时，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。    （1）手机线圈中产生电流是利用 现象； （2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示（从上往下看，电流方向逆时针）。则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。 【答案】 电磁感应 向上 【详解】（1）[1]电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流。所以手机线圈中产生电流是利用电磁感应现象。 （2）[2]电流从上往下看是逆时针转动，利用右手螺旋定则判断B点磁场方向是向上。 13．（23-24八下·杭州期末）甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c′d′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触，两组电刷分别用导线连接，如图所示。用手拨动甲装置的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。 （1）上述过程中，甲装置中的能量转化是 ； （2） （选填“甲”或“乙”）装置相当于电动机； （3）写出2种使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法。 。 【答案】 机械能转化为电能 甲 将甲装置中的两磁极对调 【详解】（1）（2）[1][2]该过程中导体ab先运动，然后产生感应电流，甲装置相当于发电机，其能量转化是机械能转化为电能。 （3）[3]若将甲装置中的两磁极对调，则产生感应电流的方向发生改变，因此乙装置线圈的转动方向会沿逆时针方向转动。 1．A 【详解】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理来工作的，电动机转动的方向与电流方向和磁场方向有关。电动机的转速与电流大小和磁场的强弱有关。电动机不转动的原因可能是电路断路、电池没电或者摩擦力太大、线圈在平衡位置。 A．电池正负极接反，对电动机是否转动没有影响，只影响电动机的转动方向，故A符合题意； BCD．接线柱接触不良、磁体磁性太弱、线圈处于平衡位置，都可能导致电动机不转动，故BCD不符合题意。 故选A。 2．C 【详解】马拉松计时芯片工作原理是电磁感应现象。 A．该实验说明同名磁极互相排斥，故A不符合题意； B．该实验说明通电导体的周围存在磁场，故B不符合题意； C．该实验说明磁生电，和马拉松计时芯片的原理相同，故C符合题意； D．该实验说明通电导体在磁场中会受到力的作用，故D不符合题意。 故选C。 3．A 【详解】A．电动螺丝刀的主要部件是电动机，电动机是根据通电导体在磁场中受力转动的原理制成的，其工作原理不是电磁感应，故A错误； B．电动螺丝刀工作时消耗电能，转化为机械能，故B正确； C．电动螺丝刀的正、反转的调换，是通过改变电流方向来实现的，故C正确； D．磁场强度一定时，可以通过增大电流来加快电动机的转速，故D正确。 故选A。 4．B 【详解】A．电动机通电后不转，可能是线圈刚好位于平衡位置，也可能是电刷与换向器间摩擦过大，也可能是电路断路，故A错误； B．动机工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，故B正确； C．电动机工作过程中，换向器会将线圈中的电流改变，从而能够连续转动，故C错误； D．将磁体的磁极对调一下只能改变线圈的转动方向，不能改变转速，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，从而在线圈中产生电流，这是电磁感应现象，此过程将机械能转化为电能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．D 【详解】A．电动机通电后不转的可能原因：电流太小、磁场磁性太弱、电路断路、线圈处于平衡位置，故A错误； B．换向器在线圈刚转过平衡位置时，能自动改变线圈中的电流方向，能使线圈连续转动下去，没有换向器无法实现持续转动，故B错误； C．对调磁极只会使线圈受力方向发生改变，不会改变线圈受力的大小，线圈转动的速度将不变，故C错误； D．线圈转动方向跟电流方向和磁场方向有关，改变其中一者，线圈转动方向改变；同时改变两者，线圈转动方向不变，因此改变磁场方向可以改变线圈转动的方向，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．第一个图中线圈中的电流方向为d→c→b→a，第二个图中线圈中的电流方向为a→b→c→d，这两个时刻线圈中的电流方向相反，故A错误； B．这两个时刻ab边中的电流方向相反，故B错误； C．这两个时刻ab边中的电流方向不同，这两个时刻ab边受到的磁力方向不同，故C正确； D．通过ab边和cd边的电流方向相反，而磁场方向相同，那么ab边和cd边受到磁力的方向相反，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】图中导线ab产生箭头方向的电流，导体ab在磁场中受到一个向后的力，磁场方向不变，导体cd中的电流方向与ab中的电流方向相反，所以cd边受力向前，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 9．B 【详解】A．通电导体在磁场中的受力方向与电流方向和磁场方向有关，当改变电流方向时，导线受力方向改变，所以导线运动方向改变，故A错误； B．通电导体在磁场中会受到力的作用，电机就是根据这个原理制作的，故B正确； C．如果将盘内的水银换成纯净水，由于纯净水不容易导电，那么悬挂的导线中没有电流，将不能运动，故C错误； D．电机工作时将电能转化为机械能，故D错误。 故选B。 10．D 【详解】AB．闭合开关，导体ab和cd组成一个闭合电路，闭合电路的一部分导体ab在磁场中进行切割磁感线运动，闭合电路中有了感应电流，这种现象是电磁感应现象，发电机是利用电磁感应现象工作的，所以甲装置相当于发电机，电路中有了感应电流之后，感应电流经过导体cd，导体cd成为通电导体在磁场中受力而运动，这是电动机的工作原理，所以乙装置相当于电动机，故AB错误； C．闭合开关并向右快速移动导体棒ab，导体棒cd也会随之向右运动；若向左移动导体棒ab，感应电流的方向发生了变化，通过cd的电流方向发生变化，磁场方向不变，受力方向改变，会向左运动，故C错误； D．将甲中的蹄形磁体两极互换后重复上述操作，磁场方向发生变化，感应电流方向改变，导体棒cd受力方向改变，会向左运动，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】A．电动式无针注射器通电时，永磁体的磁场与通电线圈相互作用，永磁体相对于通电线圈快速运动，所以它工作时将电能转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．由于通过线圈的电流越大，通电线圈的磁场越强，所以可以通过增大通电线圈的电流，来增大通电线圈的磁场，进而来增大推力，故B正确，不符合题意； C．由于给线圈通入电流，通电线圈周围存在磁场，所以它是利用电流的磁效应来工作的，故C错误，符合题意； D．由于增大永磁体磁场强度，可以增大永磁体和通电线圈之间的相互作用力，进而来增大推力，故D正确，不符合题意。 故选C。 12．C 【详解】通电直导线在磁场中受力的方向与周围磁场的方向、导线中电流的方向有关，若要改变磁场中的受力方向，要么只改变磁场的方向，要么只改变直导线中电流的方向，将A，B两端对调或将滑动变阻器的滑片P向右移动，均不能改变电流的方向，换用磁性更强的蹄形磁体，增大了磁场强度，但磁场方向不变；将蹄形磁体的N、S极对调，改变了磁场方向。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．D 【详解】产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体和导体切割磁感线运动。小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分；由图磁感线方向水平向左，1的运动方向与磁感线方向平行，不切割磁感线，不能产生感应电流；2、3、4的运动方向切割磁感线，能产生感应电流，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 14．A 【详解】A．图a中有电池，是电动机原理，即通电导线在磁场中受力的作用，故A正确； B．图b中没有电池，是电磁感应现象实验，故B错误； C．图c中验证了通电导体周围存在磁场，说明了电流的磁效应，故C错误； C．图d中电流大小一定，验证了磁性强弱与线圈匝关系，故D错误。 故选A。 15．D 【详解】A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，没有切割磁感线，磁场对AB没有向上的磁场力作用，故A错误； B．当线圈平面与磁感线平行时，由于惯性线圈可以继续转动，不需要换向器，故B错误； CD．将电源正负极对换下，因线圈两边的电磁铁的磁性也是对换的，所以线圈转动方向不变，即线圈仍沿着顺时针方向转动，故D正确，C错误； 故选D。 16． S 机械能 电动机 【详解】[1]由图可知，螺线管上导线中电流的方向向上。由安培定则可知，线圈的左端是N极，右端是S极。根据题意炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，则炮弹头是S极。 [2][3]给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动，与电动机的原理相同，电磁弹射装置将电能转化为机械能。 17．(1)电磁感应 (2) 机械能转化为电能 乙 (3)BC 【详解】（1）由题干图可知：闭合开关，将导体ab水平向右移动，导体中会有感应电流产生，此时导体ab相当于电源，原理为电磁感应。 （2）[1]公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器用力砸窗时，爆破器线圈中会产生电流，能量转化为机械能转化为电能。 [2]当爆破器中的线圈有电流通过时，是利用通电导体在磁场中受到力的作用，为电动机原理，与乙部分原理相同。 （3）A．同时改变电流方向和磁场方向，通电导线在磁场中受力不变，电动机的转动方向不变，故A不符合题意； BC．只改变电流方向或只改变磁场方向，通电导线在磁场中受力发生改变，电动机的转动方向改变，故BC符合题意； D．电动机的转动方向与磁场的强弱无关，故D不符合题意。 故选BC。 18． 刮掉一半 改变电流方向或者改变磁场方向（合理即可） 【详解】[1]实验中因为电流的方向不能改变，导致线圈受力方向不变，线圈不能持续转动，因此可以刮掉一半绝缘漆，使线圈一部分不通电，不受力，则线圈可持续转动。 [2]线圈受力的方向与电流的方向和磁场的方向有关，因此可以电流方向或者改变磁场方向。 19． 电磁感应现象 向前 机械能转化为电能 提供磁场 【详解】（1）[1]闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，该现象称为电磁感应现象。 （2）[2]导线cd中的电流与ab导线中的电流方向相反，所以受到的阻力方向相反，方向向前。 （3）[3]由图可知为发电机原理，所以是将机械能转化为电能。 （4）[4]利用太阳能电池板给路面线圈供电，路面线圈会产生磁场，当汽车在路面上行驶时，电动车内的线圈随汽车一起运动，线圈切割磁感线，会产生电流，故路面线圈在汽车无线充电中起的作用是提供磁场。 20． 改变通过电动机中的电流方向 减小 合格 【详解】（1）[1]由于上下的电源正负极相反，通过切换单刀双掷开关S可改变电流的方向，故可以改变电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向； （2）[2]将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律可知电路的电流变小，电动机转速减小。 （3）[3]对模型测试时，其“指标一”为优秀。拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，不能自动停止，需要再次拨动开关才能停止，故为合格。 21．(1)灵敏电流计的指针偏转方向 (2)增强磁场 (3) 磁铁运动的速度 在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大 【详解】（1）本实验中，通过观察灵敏电流计的指针偏转方向来判断感应电流方向。 （2）增强磁场可以让实验现象更明显。 （3）[1][2]小科通过改变磁铁运动的速度来改变切割磁感线的速度。记录数据如表，可得出的结论是：在其它条件相同时，磁铁切割磁感线的速度越大，感应电流越大。 22． 磁场方向 导体切割磁感线运动方向 阻碍 【详解】（1）[1]请根据法拉第日记的描述可知，他将B边线圈的两个端点连接，实验后能使电池充电，如图所示: （2）②[2]比较乙、丙可知，导体切割磁感线运动方向相同，磁场方向不同，产生感应电流方向不同，说明感应电流方向与磁场方向有关。 [3]比较乙、丁可知，磁场方向相同，导体切割磁感线运动方向不同，产生感应电流方向不同，说明感应电流方向与导体切割磁感线运动方向有关。 ③[4]图乙实验中，根据安培定则判断出，通电螺线管的上端为N极，同理得出图丙中通电螺线管的上端为S极，与外部磁场方向相反，磁体向下运动，同名磁极相互排斥，对条形磁体的运动起到阻碍作用；图丁实验中，根据安培定则判断出，通电螺线管上端为S极，与外部磁场方向相同，磁体向上运动，异名磁极相互吸引，对条形磁体的运动也起到阻碍作用，所以图乙、丙，通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动产生阻碍作用。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【创意双减 精彩寒假】 八年级科学寒假培优练 第03讲 电动机与发电机（预习） 01 磁场对通电导线的作用 1．（23-24八下·杭州期中）用如图所示的材料做成一个简单的电动机。螺丝钉的尾端吸着磁铁，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述错误的是（　　） A．若将电池替换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度加快 B．若仅改变电源正负极方向，螺丝钉会反向转动 C．若仅将纽扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），螺丝钉会反向转动 D．工作时将机械能转化为电能 2．（23-24八下·杭州·阶段练习）在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中，小明用导线在固定的接线柱MN下悬挂根较轻的金属棒ab，然后将其作为通电导线接入电路放在蹄形磁体的磁场里，如图甲所示。 （1）在做实验前，为了排除其他因素的干扰，应选择 （填“铁”或“铝”）棒为好； （2）在（1）中提供的金属棒中，选择合适金属棒ab进行实验，看到金属棒ab稳定时如图乙所示，然后小明仅对调磁极位置，再闭合开关，观察到金属棒ab稳定时如图丙所示，由此可得的结论是 ； （3）然后小明保持图甲中的磁极位置不动，将金属棒ab两端对调后接入电路，发现金属棒ab的摆动方向依然如图乙所示，由此小明认为通电导线在磁场中的受力方向与电流方向无关。小明这样的操作存在的问题是 ； （4）小明进一步猜想：在同一磁场中，磁场对导线的作用力大小是否与通过导线的电流大小有关呢？为此小明决定在图丙所示的实验基础上，在电路中串入电流表，并通过将金属棒ab换成长短、粗细均相同但电阻更小的铜棒（已知铜的密度均大于铁和铝的密度）来改变电路中的电流，进行对比实验。实验过程中，小明可根据 来推断通电导线在磁场中的受力大小。 02 直流电动机的原理 3．（22-23八下·温州期中）如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型。支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是（　　） A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象 B．支架是用绝缘体做成的 C．线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向，使线圈连续转动 D．该模型是利用电磁感应的原理工作的 4．（23-24八下·杭州期中）图中是小保制作的简单电动机模型，其线圈由漆包线绕成，将线圈一端的漆全部刮掉，另一端只刮掉半周，在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中，闭合开关后，线圈转动起来了。关于此电动机模型下列说法正确的是（　　） A．利用电磁感应原理工作 B．线圈在转动时，始终受到磁场作用力 C．将电能转化为机械能     D．增大线圈中的电流可改变转动方向 5．（23-24八下·台州期中）如图是简易“电动火车”的示意图，把一个干电池两端吸有短小圆柱形强磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。关于简易“电动火车”的说法有：①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘；②强磁铁与线圈在任何位置都应保持良好接触；③“结合体”受到磁场力的作用；④“结合体”受到电源产生的电力。其中正确的是（　　） A．①② B．②③ C．①③ D．①④ 6．（23-24八下·温州期中）如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。 （1）直流电动机的工作原理是 ； （2）通过改变 方向，可以改变线圈的转动方向； （3）为了能够顺利转动，漆包线绕成的矩形线圈可以选择哪些材料？___ _____（可多选） A．铜 B．铁 C．铝 D．镍 （4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因 。 03 电磁感应 7．（23-24八下·温州期中）某品牌的电动车，在减速的过程中能够实现“能量回收”，为电池充电。下列选项中能模拟“能量回收”原理的是（    ） A． B． C． D． 8．（22-23八下·温州期中）如图所示，电动平衡车是一种新型交通工具，被广大青少年所喜爱。图中与电动平衡车驱动前行过程原理相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（22-23八下·期末）如下图所示左，弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁，将一只方框形线圈放在磁铁的两极之间，螺线管AB与方框线相连接。若方框线圈不动，将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放，则下列说法中正确的是（          ） A．螺线管的A端始终是N极 B．螺线管的B端始终是N极 C．螺线管周围的磁场不断变化 D．螺线管周围没有磁场 10．（23-24八下·杭州期中）电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法正确的是（　　） A．选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 B．只要有线圈，即使没有磁体，电吉他也能正常工作 C．改变线圈数或改变磁场方向都可以改变线圈中的感应电流大小 D．弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 11．（22-23八下·期中）小明以塑料管为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是（    ） A．甲电机都相当于电动机，其工作原理是和动圈式话筒相同 B．乙电机相当于电动机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动 C．甲电机相当于发电机，其工作原理是通电线圈在磁场中受力转动 D．乙电机都相当于发电机，其工作原理是和扬声器相同 12．（23-24八下·金华期中）如图所示是手机无线充电的原理简化图，当充电器线圈接通电源之后，该线圈就会产生一个磁场。当手机放在充电器上时，手机中的线圈就会产生感应电流，实现无线充电。 （1）手机线圈中产生电流是利用 现象； （2）当充电器线圈中某一时刻的电流方向如图所示（从上往下看，电流方向逆时针）。则图中B点的磁场方向是 （选填“向上”或“向下”）。 13．（23-24八下·杭州期末）甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c′d′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触，两组电刷分别用导线连接，如图所示。用手拨动甲装置的线圈，使之沿顺时针方向转动，此时乙装置的线圈也会沿顺时针方向转动。 （1）上述过程中，甲装置中的能量转化是 ； （2） （选填“甲”或“乙”）装置相当于电动机； （3）写出2种使乙装置的线圈沿逆时针方向转动的方法。 。 1．某同学按照说明书组装了一个电动机模型，装好后发现电动机不转动。产生该现象的原因不可能是（    ） A．电池正负极接反 B．接线柱接触不良 C．磁体磁性太弱 D．线圈处于平衡位置 2．目前马拉松比赛采用的计时方式为感应芯片计时，正确佩戴计时芯片的参赛者，通过起点和终点设置的磁场地带时，芯片里的线圈会产生电流，驱动芯片发射信号并被接受，系统实时获取计时信息。以下设备和马拉松计时芯片工作原理相同的是（　　） A． B． C． D． 3．如图是一款家用充电式电动螺丝刀，该电动螺丝刀在工作过程中能够通过正转和反转来实现紧螺丝或松螺丝的双重功能。下列有关说法中不正确的是（　　） A．电动螺丝刀工作时利用了电磁感应的原理 B．电动螺丝刀工作时将电能转化为机械能 C．可以通过改变电流方向实现正、反转的调换 D．可以通过增大电流实现加快转速 4．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转动，一定是电路断路 B．电动机工作时，电能主要转化为机械能 C．电动机工作过程中，线圈中的电流方向保持不变 D．将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大 5．市面上有一款不需要电池的自发电门铃，如图所示。当按压门铃压板时，压板后面的弹簧会带动磁体运动，发声元件便可以发出声音。这种门铃发电的原理是（　　） A．电磁感应现象 B．电流的磁效应 C．磁极间的相互作用 D．通电导体在磁场中受力运动 6．如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．电动机通电后不转，一定是电路断路 B．电动机没有换向器也可实现持续转动 C．对调磁体的磁极，可以增大电动机的转速 D．改变磁场方向，可以改变线圈转动的方向 7．如图所示为直流电动机在两个不同时刻的工作原理图，下列分析正确的是（　　） A．这两个时刻线圈中的电流方向相同 B．这两个时刻ab边中的电流方向相同 C．这两个时刻ab边受到的磁力方向不同 D．在同一个时刻ab边受到的磁力方向与cd边受到的磁力方向相同 8．为了提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示），刹车时充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。请回答：图中导线ab产生箭头方向的电流，导体ab在磁场中受到一个向后的力，此时导线cd所受磁场力方向为（　　） A．c→d B．d→c C．向前 D．向后 9．世界上第一台电机的原理如图所示：在一个盘子内注入水银，盘子中央固定一个永磁体，盘子上方悬挂一根导线，导线的一端可在水银中移动，另一端跟电池的一端连接在一起，电池的另一端跟盘子连在一起，接通电路，悬挂的这根导线就能运动起来。下列说法正确的是（　　） A．把电池的正、负极对调，导线运动方向不会改变 B．电机的原理是通电导线在磁场中受力运动 C．如果将盘内的水银换成纯净水，那么悬挂的导线将运动得更快 D．工作时将机械能转化为电能 10．甲、乙两个相同的装置分别由蹄形磁体、导体棒和支架构成，导体棒 ab和cd由导线连接，如图所示， 闭合开关并向右快速移动导体棒ab，导体棒cd也会随之向右运动。关于此现象，下列判断正确的是（　　） A．乙装置应用的原理是电磁感应 B．甲装置相当于电动机 C．将甲中的蹄形磁体两极互换后重复上述操作，导体棒cd会向右运动 D．若向左移动导体棒ab，cd将向左运动 11．我国是目前为数不多的可以生产无针注射器的国家，其中一种电动式无针注射器通电时永磁体的磁场与通电线圈相互作用，产生强大的助推力，使药液以接近声音的速度注入皮肤．下列关于该注射器说法错误的是（　　） A．它工作时将电能转化为机械能 B．它通过增大通电线圈的电流来增大推力 C．它是利用电磁感应原理工作的 D．它通过增大永磁体磁场强度来增大推力 12．小金用如图所示的实验装置，探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S，原本静止的轻质硬直导线AB水平向左运动．要使AB水平向右运动，下列措施中可行的是（　　） A．将A，B两端对调 B．换用磁性更强的蹄形磁体 C．将蹄形磁体的N、S极对调 D．将滑动变阻器的滑片P向右移动 13．如图是分析发电机工作原理的剖面图，小圆圈“○”表示垂直于纸面、绕垂直纸面的轴转动的一根导线，它是闭合电路的一部分，当它在如图所示磁场中1、2、3、4位置按箭头方向运动时，会产生感应电流的是（　　） A．1和2 B．1、2和3 C．1、3和4 D．2、3和4 14．如图所示的四个装置，以下关于演示其物理现象描述正确的是（　　） A．图a可用来演示通电导线在磁场中受力的作用 B．图b可用来演示磁场对通电导线的作用 C．图c可用来演示发电机的原理 D．图d可用来演示电磁铁中电流大小与磁性强弱的关系 15．如图所示，矩形线圈ABCD在电磁铁之间，线圈两端的换向器（两个半圆铜环）分别和两个电刷接触，线圈和电磁铁串联在直流电源两端，闭合开关S，线圈ABCD绕OO'轴顺时针方向转动，下列说法正确的是（　　） A．当线圈平面与磁感线方向垂直时，磁场对AB有向上的磁场力作用 B．当线圈平面与磁感线平行时，换向器可以自动改变线圈中的电流方向 C．将电源正负极对换下，则线圈将沿着逆时针方向转动 D．将电源正负极对换下，则线圈仍沿着顺时针方向转动 16．我国首艘国产航母“福建舰”上使用了电磁弹射装置，原理如图所示，给线圈提供电流时产生磁场，炮弹（铁质）被磁化，受到强大的作用力而加速运动，达到线圈中间时，迅速断电，炮弹飞出炮口。当线圈通电时，炮弹头是 （选填“S”或“N”）极；电磁弹射装置将电能转化为 ，工作原理与 （选填“电动机”或“发电机”）相同。 17．小滨做了一个如图所示的装置，闭合开关，用外力使导体棒ab水平向右移动，在此实验中： （1）实验装置中的甲部分，应用的原理是 ； （2）某些公交车上安装的“车窗爆破器”的工作原理是：当爆破器用力砸窗时，爆破器线圈中会产生电流，此时的能量转化过程是 。当爆破器中的线圈有电流通过时，爆破器中的“钨钢头”会产生一个瞬间的冲击力，此时与图中装置 （选填“甲”或“乙”）部分原理相同； （3）若要改变电动机的转动方向，下列方法中可行的是 __________。 A．同时改变电流方向和磁场方向 B．只改变电流方向 C．只改变磁场方向 D．增强磁场 18．如图是小宁制作的一台简易电动机。电动机的线圈绕制好后， 小宁将线圈左端引出线的绝缘漆全部刮掉， 右端引出的绝缘漆 （选填“不做处理”、“全部刮掉”或“刮掉一半”）， 这样做的目的是使线圈通电时能够持续转动。若想改变线圈的转动方向，可采的措施 。（写出一点） 。 19．为提高能量利用率，纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电（其简化原理如图所示）。刹车时，充电开关接通，车轮带动线圈转动，产生电流，给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力，从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。 （1）线圈中产生电流的现象称为 ； （2）图中导线ab产生箭头方向的电流，受到阻力方向向后，此时导线cd所受的阻力方向是 ； （3）利用能量回收系统刹车时，能量转化的情况是 ； （4） 新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈，利用太阳能电池板给路面线圈供电，当汽车在路面上行驶时，就能实现对新能源汽车进行无线充电，路面线圈在汽车无线充电中起的作用是 。 20．项目学习小组拟设计一个电动遮光帘：通过电动机带动遮光帘自动上升与下降，使得室内亮度适宜，如图甲所示。小组同学设计的电路如图乙所示，单刀双掷开关S与“1”相连时遮光帘上升，与“2”相连时遮光帘下降。他们制作的产品评价表如下。 评价 指标 评价等级 优秀 合格 待改进 指标一 遮光帘上升和下降时速度都可调 遮光帘只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 遮光帘上升和下降时速度都不可调 指标二 拨动一次开关，就能控制遮光帘自动上升或下降，且能自动停止 拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关，遮光帘无法上升或下降 （1）通过切换单刀双掷开关S，可以改变电动机转向的原因是 。 （2）将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向右移动时，电动机转速 （填“增大”、“减小”或“不变”）。 （3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 。 21．小科为探究感应电流方向与磁场方向的关系，将铜线制成的两个相同螺线形线圈（螺线管），分别与相同的灵敏电流计连接，一个N极向上，一个N极向下，均放在离线圈上端高度20cm处，由静止自由掉落通过线圈，实验操作如图甲、图乙所示。 实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数 1 慢速 1.5格 2 中速 2.5格 3 快速 4格 （1）本实验中，我们通过观察 来判断感应电流方向。 （2）实验过程中，小科按图甲、乙所示的方法进行操作，发现实验现象不太明显。为使现象更明显，请你对实验装置提出一条改进的措施： 。 （3）小科想要利用装置甲继续探究感应电流大小与切割磁感线速度的关系，他通过改变 来改变切割磁感线的速度。记录数据如表，可得出的结论是： 。 22．法拉第在1831年用一个软铁圆环取得了巨大发现，环上绕两个互相绝缘的线圈A和B，如图1所示。他在日记中写道：“使一个有10对极板的电池充电。用一根铜导线将一个线圈，或更确切地说，将B边线圈的两个端点连接，让铜线通过一定距离，恰好经过一根磁针的下方（距铁环1米远）；这时立即观察到磁针的效应，它振荡起来，一旦断开A边与电池的连接，磁针再次被扰动。” （1）请根据法拉第日记的描述，用笔画线代替导线，完成电路的连接 。 （2）根据法拉第的发现，王浩同学进行如图2的实验： ①如图甲所示，当灵敏电流计指针左偏时，通过灵敏电流计的电流方向是从上到下。 ②继续试验得到如图乙、丙、丁，比较乙、丙，说明感应电流的方向与 有关。比较乙、丁，说明感应电流的方向与 有关。 ③王浩同学继续深入思考，发现如图乙、丙、丁中通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动产生 作用。（“推动”或“阻碍”）他把这个发现告诉老师，老师表扬他：你已经和楞次一样厉害了! 学科网（北京）股份有限公司 $$